Análisis de perfiles de difracción de rayos X de una aleación Cu-8% en peso de Cr obtenida por medio de aleado mecánico

Aguilar, C.; Rojas, Paula; Ordóñez, S.; Guzmán, Danny

doi:10.1590/s1517-70762009000200002

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“…El proceso seleccionado para fabricar este tipo de materiales ha sido el aleado mecánico, el cual proporciona las ventajas de promover el refinamiento microestructural hasta ordenes nanométricos, facilitar la incorporar elementos aleantes en estado sólido y, en algunos casos, producir la amorfización de los elementos originales a través de una combinación de cambios microestructurales como el refinamiento y la sobresaturación. Esta propuesta ha sido idea después de mucho trabajo realizado en el proceso de aleado mecánico con distintos materiales y distintas condiciones de molienda [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15]. Los resultados obtenidos han permitido a los investigadores evaluar las condiciones del proceso para trabajar con elementos puros (Cu y Ti) [1-3], formación de aleaciones (Cu-Li, Cu-Cr, Cu-Mo) [1, [4][5][6][7][8] y obtención de compuestos intermetálicos (Mg 2 Ni, MgNi 2, Mg 2 Cu, Mg 2 Co) [9][10][11][12][13][14][15][16][17].…”

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Fabricación de vidrios metálicos base cobre: evolución de las fases durante el procesode aleación mecánica

et al. 2015

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RESUMENEn este estudio se fabricaron diferentes materiales (base cobre) bajo las mismas condiciones de molienda: molino empleado fue un SPEX 8000D, atmósfera de argón, acido esteárico, RBP=10:1, con tiempos variables desde 1 hasta 120 horas, con el objetivo de comparar los cambios microestructurales durante el proceso de: Cobre puro, Aleaciones Cu-Ni, Aleaciones Cu-Zr y aleaciones Cu-Ni-Zr. Las muestras, tras la molienda, fueron analizadas mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión y calorimetría diferencial de barrido. De acuerdo a los resultados, el cobre al ser sometido al proceso alcanza un tamaño de cristalita que se hace asintótico a partir de las 5 horas, mientras que en el sistema Cu-Ni, en vez de apreciarse un refinamiento microestructural a ese mismo periodo, se advierte una total solubilización del níquel en cobre (40-60 y 50-50) y de cobre en níquel (60-40). Por su parte, en el sistema binario Cu-Zr, se encontró, también para 5 horas, que el sistema estaba prácticamente amorfizado (60-40 y 50-50) al igual que en el caso de las aleaciones ternarias Cu-Ni-Zr (60-10-30 y 50-10-40). Palabras clave: Aleaciones base cobre, vidrios metálicos, aleado mecánico ABSTRACTIn this study, different, copper-based materials were fabricated under equal milling conditions (SPEX 8000D, argon atmosphere, stearic acid, BPR=10:1) and variable amounts of time, from 1 to 120 hours, in order to compare the microstructural changes during the process. The materials were: Pure copper; Cu-Ni alloys; CuZr alloys; and Cu-Ni-Zr alloys. Subsequent to milling, the samples were measured with X-Ray Diffraction, Electron Transmission Microscopy, and Differential Scanning Calorimetry. According to the results, copper, upon being subjected to the process, reaches a crystallite size that tends towards an asymptote starting at 5 hours. In the Cu-Ni system, instead of observing a microstructural refinement during this same period, there was rather a total solubilization of the nickel into the copper (40-60 and50-50), and of the copper into the nickel (60-40). As for the Cu-Zr binary system, it was found that, for five hours as well, the system was practically amorphous (60-40 and 50-50), a condition also present in the Cu-Ni-Zr ternary alloys (60-10-30 and 50-10-40).

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Section: Introductionunclassified

Fabricación de vidrios metálicos base cobre: evolución de las fases durante el procesode aleación mecánica

et al. 2015

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“…Existen distintos métodos de fabricación de Níquel nanoestructurado que consisten en electrodeposición [6], métodos químicos [7], molienda de alta energía [8], etc. Mediante el proceso de molienda de alta energía se pueden obtener metales, intermetálicos [9,10], compósitos y cerámicos con un tamaño de grano del orden de los nanómetros [11] En este grupo se han investigado diversas aleaciones base Cu obtenidas mediante aleado mecánico [12][13][14][15][16][17] y actualmente se ha centrado en el estudio de vidrios metálicos en base Cu, (Cu-Ni-Zr), y el efecto de cada uno de sus componentes (Cu, Ni, Cu-Ni, Cu-Zr) y su relevancia en la capacidad de amorfizarse que presenten estas últimas. En este contexto, que en este trabajo se estudian los cambios microestructurales del Ni bajo molienda mecánica de alta energía, considerando las múltiples aplicaciones del Ni a escala nanomé-trica, y que, el conocer las transformaciones de no-equilibrio que le ocurren a los polvos elementales cuando son sometidos a molienda mecánica es una valiosa herramienta para comprender los mecanismos de formación de aleaciones binarias (Cu-Ni) y aleaciones ternarias de Cu-Ni-Zr.…”

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Estudio de los cambios microestructurales del Ni al ser sometido a molienda de alta energía

et al. 2015

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RESUMENLa investigación realizada por este grupo de trabajo tiene como objetivo principal el estudio y fabricación de vidrios metálicos base cobre (Cu-Ni-Zr) mediante aleado mecánico. Se planteó la caracterización de los elementos puros (Cu y Ni), aleaciones binarias Cu-Ni y Cu-Zr y aleaciones ternarias Cu-Ni-Zr en las mismas condiciones de molienda de alta energía. En este trabajo se presenta el cambio microestructural del Níquel al ser sometido a molienda de alta energía. Para este fin se utilizó un molino SPEX 8000D con las siguientes condiciones de molienda: atmósfera de argón, acido esteárico, RBP=10:1, con tiempos desde 1 hasta 60 horas, 1 h de molienda efectiva y seguida de 0,5 h de descanso. Las muestras posteriores a la molienda fueron analizadas mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión y espectroscopia de absorción atómica, obteniendo el tamaño de cristalita, parámetro de red y contaminación de Fe. Los resultados obtenidos muestran que el níquel al ser sometido a molienda mecánica alcanza un tamaño de cristalita de aproximadamente 10 nm que se hace asintótico a partir de las 5 horas; el parámetro de red incrementa al aumentar el tiempo de molienda, posiblemente debido al incremento del componente interfacial conjuntamente a la incorporación de Fe dentro de la red, producto del alto porcentaje de contaminación a las 60 h. Palabras clave: Níquel, Molienda Mecánica, Contaminación por Fe ABSTRACTResearch by this working group's takes as a principal aim the study and manufacture of bulk metal glass based copper (Cu-Ni-Zr) by mechanical alloying. First, the characterization of the milled pure copper, Cu-Ni and Cu-Zr binary alloys and Cu-Ni-Zr ternary alloys in the same conditions of high energy millings. In this work, the microstructural change of Nickel to be subjected to high energy milling is presented. For this purpose a SPEX 8000D mill with the following conditions of milling: argon, stearic acid, BPR = 10:1, with milling time from 1 to 60 hours, 1 h of effective milling followed by a rest period of 0,5 h. Subsequent to the milling samples were analyzed by ray-X diffraction, transmission electron microscopy and atomic absorption spectroscopy, obtaining the crystallite size, lattice parameters and Fe contamination. The results show that nickel when subjected to mechanical milling reaches a crystallite size of about 10 nm which is asymptotic from 5 h; the lattice parameter increases with increasing milling time, possibly due to increased interfacial component together with the incorporation of Fe, due to the high percentage contamination at 60 h.

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Microstructure and Mechanical Properties of Copper, Nickel and Ternary Alloys Cu-Ni-Zr Obtained by Mechanical Alloying and Hot Pressing

et al. 2017

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Elemental powders of Cu and Ni, binary alloys (Cu-Ni and Cu-Zr) and ternary alloy (Cu-Ni-Zr) obtained by mechanical alloying and uniaxial compaction hot microstructure and mechanical properties were investigated. The alloys studied were: pure Cu, pure Ni, binary alloys (Cu-Ni; Cu-Zr) and ternary alloys (Cu-Ni-Zr) under the same mechanical milling and hot pressing conditions. The samples were analyzed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM); the mechanical properties were studied by compression tests and hardness in Vickers scale (HV0.5) on polished surfaces at room temperature. According to XRD results, hot pressing process crystallite size increase and microstrain decreases in the compact samples due to the release of crystalline defects. The compacted samples have porosity of approximately 20%. The milling powder samples have a higher hardness than the unmilled samples, this because during milling crystal defects are incorporated together with the microstructural refinement. Ternary alloy is the one with the highest hardness of all systems studied, reaching 689 HV0.5. In compression tests determined a strain 5 %, Zr-containing samples become more fragile presenting the lowest values of compressive strength. In contrast, samples of Ni and Cu-Ni binary alloy are more resistant to compression.

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Análisis de perfiles de difracción de rayos X de una aleación Cu-8% en peso de Cr obtenida por medio de aleado mecánico

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Fabricación de vidrios metálicos base cobre: evolución de las fases durante el procesode aleación mecánica

Fabricación de vidrios metálicos base cobre: evolución de las fases durante el procesode aleación mecánica

Estudio de los cambios microestructurales del Ni al ser sometido a molienda de alta energía

Microstructure and Mechanical Properties of Copper, Nickel and Ternary Alloys Cu-Ni-Zr Obtained by Mechanical Alloying and Hot Pressing

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